7. Кольцевые мельницы

В кольцевых мельницах рабочими органами являются ролики или шары, измельчающие материал раздавливанием и истиранием на поверх­ности неподвижного или вращающегося кольца (вкладыша).

Ролико-маятниковые мельницы. В такой мельнице (рис. VIII-14) материал измельчается и между неподвижным кольцом 1 и быстровращающимися роликами, шарнирно подвешенными к крестовине 3, закреп­ленной на вертикальном валу 4. При вращении вала ролики центробеж­ной силой инерции прижимаются к рабочей поверхности неподвижного кольца и, вращаясь вокруг своей оси, измельчают материал, подаваемый в мельницу питателем 5. Измельченный материал струей воздуха (или инертных газов), поступающей из коллектора 6, уносится в воздушный сепаратор (на рис. VIII-14 не показан). Грубая фракция из сепаратора возвращается в мельницу на доизмельчение, а тонкая (готовый продукт) улавливается в циклонах. Очищенный газ из циклонов посредством венти­лятора возвращается в мельницу.

Шаровые мельницы. В шаровой кольцевой мельнице (рис. VIII-15) материал измельчается между шарами 1 и вращающимся кольцом 2, к рабо­чей дорожке которого шары прижимаются при помощи кольца 3 нажатием пружин 4. Пылеразделение и улавливание готового продукта осуще­ствляются в замкнутом цикле, аналогичном описанному для роликовых мельниц.

Кольцевые мельницы используют для тонкого измельчения материалов малой и средней твердости (мел, тальк, красители и др.), для которых, вследствие налипания материала на шары и футеровку, не могут быть использованы барабанные шаровые мельницы более простой конструк­ции. Кольцевые мельницы компактны и могут измельчать материал при изменении степени измельчения в широких пределах. Недостатками мельниц этого типа являются сложность конструкции и большие эксплуа­тационные расходы.

Г. Сверхтонкое измельчение

При сверхтонком измельчении материала разрушение происходит не по поверхности трещин, пересекающих всю толщу частиц, а, главным образом, путем «отшелушивания» (усталостного разрушения) вследствие поверхностной трещиноватости измельчаемых частиц. При этом увеличи­вается доля затрат энергии на образование новых поверхностей по сравне­нию с энергией упругих деформаций частиц измельчаемого материала. Поэтому наиболее эффективно и с наименьшими затратами энергии сверх­тонкое измельчение осуществляется при высокочастотном воздействии на материал посредством сравнительно слабых ударов.

Часто повторяющиеся, но относительно слабые воздействия на мате­риал могут быть получены в мельницах с минимальной массой мелющих тел или без них. Это позволяет значительно повысить энергонапря­женность (отношение потребляемой энергии к весу машины), пре­вратить явления износа в положительный фактор, обусловливающий измельчение материала, а также значительно увеличить скорости воздей­ствия на измельчаемый материал при той же долговечности мельницы.

Сверхтонкое измельчение производят в вибрационных, струйных и коллоидных мельницах, в которых частицы материала измельчаются приблизительно от 10 – 0.1 мм до 7510^-5 – 110^-4 мм.